Na0．75Co1-xRuxO2体系中的金属-绝缘体相变

在采用固相反应法成功制备单相Na0．75Co1-xRuxO2（0≤x≤0．5）样品的基础上，对其结构、输运性质和磁性质进行了系统研究．结果表明，x≤0．5的样品仍保持单相。样品的晶格参数随着Ru替代浓度x值的增加逐渐增大，说明在该体系中，Ru能均匀地替代Co．对于x=0的样品，在整个测量温区内，其电阻率-温度关系呈现典型的金属行为；x=0．01样品在T=37K附近发生了金属-绝缘体相变；而x≥0．02的所有样品，整个测量温区内均为半导体．与x=0样品相比较．x=0．1样品在30K时的电阻率增大了5个数量级．我们认为该体系在x=0．01附近发生的金属-绝缘体（MI）相变，起源于CoO2层的无序导致的电子的Anderson局域化．对于所有样品，在2K以上均没有观测到长程磁有序。其磁化率在100K以上均满足居里-外斯定律，同时对该体系的磁化率结果进行了详细讨论．     

Eu2-xPbxRu2O7中的金属-绝缘体相变和自旋玻璃态行为

通过对Eu2-xPbxRu2O7(x=0.0, 0.2, 0.4, 0.6, 0.8, 1.0和1.8)系列样品的结构、电阻和磁化率的观测,结果发现,随着Pb替代浓度x值的增加,样品的电阻率逐渐减小,系统在x=0.8附近发生了金属-绝缘体(M-I)相变;Ru4+的局域磁矩及其自旋玻璃冻结温度TG也随之降低. 在该体系中,Pb2+对Eu3+的部分替代使样品中载流子浓度增加,Pb的6p能带与Ru 4d电子的T2g能带混合,能带得以拓宽,Ru 4d电子的巡游性增强,导致该体系物性的系列变化.     

La2/3 Ca1/3 MnO3中绝缘体-金属相变与CMR效应

我们研究了超大磁阻材料La2/3Ca1/3MnO3的磁电特性,发现由电阻测量得到的绝缘体－金属相变与由磁化曲线得到的顺磁－铁磁相变温区完全一致,均随磁场的增强推向高温区。结果证明绝缘体－金属相变起因于磁序的变化,并伴随着越大磁电阻效应的CMR的发生。     

电触发二氧化钒纳米线发生金属-绝缘体转变的机理

二氧化钒(VO_2)是一种强关联相变材料,在341 K下发生金属-绝缘体转变.尽管对于VO_2相变的物理机理进行了大量研究,但科学家仍未形成统一认识.与热致VO_2相变相比,电触发VO_2相变应用前景更为广阔,但其机理也更为复杂.本文利用原位通电杆和超快相机技术,在透射电镜下原位观察了单晶VO_2纳米线通电时的相转变过程,记录了相变过程中对应的电压-电流值,并在毫秒尺度下捕捉到了VO_2的过渡相态.发现VO_2电致相变并非由焦耳热引起,推断其机理是载流子注入.同时观察到电子结构相变和晶体结构相变存在解耦现象,进一步支持了上述推断.将VO_2纳米线两端施加非接触式电场,观察到VO_2纳米线在电场中的极化偏移,而未观察到相变发生,该现象同样支持相变的载流子注入机理.研究表明VO_2的金属-绝缘体转变遵循电子-电子关联机理,即根据电子关联的Mott转变进行.     

第一性原理计算绝缘体-金属转变临界掺杂浓度:Co重掺杂Si体系

基于密度泛函理论的第一性原理方法,本文旨在探索确定绝缘体-金属转变临界浓度的理论计算方法.以Co重掺杂Si为研究对象,构建并计算了10个Co不同掺杂浓度模型的晶体结构、杂质形成能及其电子性质.发现在Co掺杂Si体系的带隙中形成了杂质能级,杂质能级的位置和宽度随着Co浓度的增加呈线性变化.当Co掺杂浓度较高时杂质形成能逐渐稳定,且杂质能级穿过费米能级使体系表现出金属性.综合杂质形成能的变化趋势,以及杂质能级极小值与费米能级间的距离条件,可预测出发生绝缘体-金属转变的Co掺杂浓度为2.601Wingdings 2MC@10~(20) cm~(-3),与实验结果相一致.上述两条依据应用于S重掺杂Si体系和Se重掺杂Si体系同样成立.     

离子辐照引起的金属／绝缘体界面混合与相变研究

载能离子穿过固体界面引起界面原子迁移使界面原子混合和物质成分变化，从而导致界面发生材料相变。简要介绍了载能离子辐照引起金属／绝缘体界面混合效应及相变现象的主要实验研究进展、低能离子和高能离子辐照引起金属／绝缘体界面现象差异，并对离子辐照引起界面混合及相变的机制进行了初步探讨。When penetrating an interface between two kind of solids, energetic ions can induce atomic diffusion at both sides of the interface and then result in intermixing, atom re-distribution or composition change, as well as phase transformation. Main progress on the study of intermixing and phase change at metal/insulator interface induced by energetic ion irradiations, the difference of phenomena occurred at metal/insulator interfaces induced by high-and low-energy ions were briefly reviewed. Furthermore, the possible mechanisms related to intermixing and phase change at metal/insulator interface produced by energetic ion irradiations were also discussed in short words.     

完全由电子关联驱动的Mott型金属--绝缘体相变研究

Mott金属－绝缘体相变（MIT）是凝聚态物理中的一个非常基本的概念.长期以来,Mott型MIT的概念被广泛应用于凝聚态物理的许多领域,特别是用于描述强关联系统的电子结构特征.然而到目前为止,完全由电子关联驱动的MIT并没有被观察到.因此,是否存在着完全由于电子之间的强关联效应导致的Mott型MIT一直是科学家们感兴趣的重要问题.近日,中国科学院物理研究所方忠研究员组、郭建东研究员组和美国Florida International大学的Jiandi Zhang教授研究组及美国Tennessee大学及橡树岭国家实验室的E. W. Plummer教授研究组、Rong Ying Jin教授研究组合作,通过实验与理论相结合的研究,在Ca1.9Sr0.1RuO4表面首次实现了纯电子驱动的Mott型MIT,发生电子结构相变时并没有相应的结构畸变出现.该研究成果对于人们认识电子-电子关联效应引起的Mott转变具有非常重要的意义.     

完全由电子关联驱动的Mott型金属-绝缘体相变研究

Mott金属-绝缘体相变(MIT)是凝聚态物理中的一个非常基本的概念.长期以来,Mott型MIT的概念被广泛应用于凝聚态物理的许多领域,特别是用于描述强关联系统的电子结构特征.然而到目前为止,完全由电子关联驱动的MIT并没有被观察到.因此,是否存在着完全由于电子之间的强关联效应导致的Mott型MIT一直是科学家们感兴趣的重要问题.近日,中国科学院物理研究所方忠研究员组、郭建东研究员组和美国Florida International大学的Jiandi Zhang教授研究组及美国Tennessee大学及橡树岭国家实验室的E.W.Plummer教授研究组、Rong Ying Jin教授研究组合作,通过实验与理论相结合的研究,在Ca1.9Sr0.1RuO4表面首次实现了纯电子驱动的Mott型MIT,发生电子结构相变时并没有相应的结构畸变出现.该研究成果对于人们认识电子-电子关联效应引起的Mott转变具有非常重要的意义.     

VO2金属-绝缘体相变机理的研究进展

VO₂是一种热致相变金属氧化物. 在341 K附近, VO₂发生由低温绝缘体相到高温金属相的可逆转变, 同时伴随着光学、电学和磁学等性质的可逆突变, 这种独特的性质使得VO₂在光电开关材料、智能玻璃、存储介质材料等领域有着广阔的应用前景. 因此, VO₂金属-绝缘体可逆相变一直是人们的研究热点, 但其相变机理至今未有定论. 首先, 简要概述了VO₂相变时晶体结构和能带结构的变化情况: 从晶体结构来讲, 相变前后VO₂从低温时的单斜相VO₂(M)转变为高温稳定的金红石相VO₂(R), 在一定条件下此过程也可能伴随着亚稳态单斜相VO₂(B)与四方相VO₂(A)的产生; 从能带结构来看, VO₂处于低温单斜相时, 其d_//能带和π^*能带之间存在一个禁带, 带宽约为0.7 eV, 费米能级恰好落在禁带之间, 表现出绝缘性, 而在高温金红石相时, 其费米能级落在π^*能带与d_//能带之间的重叠部分, 因此表现出金属导电性. 其次, 着重总结了VO₂相变物理机理的研究现状. 主要包括: 电子关联驱动相变、结构驱动相变以及电子关联和结构共同驱动相变的3种理论体系以及支撑这些理论体系的实验结果. 文献报道争论的焦点在于, VO₂是否是Mott绝缘体以及结构相变与MIT相变是否精确同时发生. 最后, 展望了VO₂材料研究的发展方向.     

Eu2－xPbxRu2O7中的金属-绝缘体相变和自旋玻璃态行为

通过对Eu_2-xPb_xRu₂O₇(x=0.0, 0.2, 0.4, 0.6, 0.8, 1.0和1.8)系列样品的结构、电阻和磁化率的观测，结果发现，随着Pb替代浓度x值的增加，样品的电阻率逐渐减小，系统在x=0.8附近发生了金属-绝缘体(M-I)相变；Ru⁴⁺的局域磁矩及其自旋玻璃冻结温度T_G也随之降低. 在该体系中，Pb²⁺对Eu³⁺的部分替代使样品中载流子浓度增加，Pb的6p能带与Ru 4d电子的T_2g能带混合，能带得以拓宽，Ru 4d电子的巡游性增强，导致该体系物性的系列变化. 关键词： 自旋几何受挫 2-xPb_xRu₂O₇体系')" href="#">Eu_2-xPb_xRu₂O₇体系 金属-绝缘体相变 自旋玻璃态     

YBa2Cu3O7-x的金属-绝缘体转变

借助于局域化的标度理论,我们对层状结构系统引进一个由电导各向异性或层间耦合决定的有效维度,认为电导的减小和有效维度的降低是YBa₂Cu₃O_7-x和其它氧化物金属-绝缘体转变的原因,同时也讨论了有限温度的标度理论以解释正常态电阻率的温度行为。 关键词：     

低补偿度n-Hg1-xCdxTe的磁致金属-绝缘体相变和相变后的温度激活输运行为

报道了ｘ＝０．２１４组份、低补偿度（Ｋ《１）ｎ－Ｈｇ_1-xＣｄ_xＴｅ晶体在０．３─３０Ｋ温度范围，０─７Ｔ强磁场下的横向磁阻、电子霍耳迁移率、霍耳系数测量结果，观测到了磁致金属－绝缘体相变和相变后的温度激活输运行为。分析实验数据，提出：低补偿度、组份：ｘ＝０．２附近的ｎ－Ｈｇ_1-xＣｄ_xＴｅ，磁致金属－绝缘体相变（ＭＩＴ）发生的机理是载流子在浅施主杂质态上的磁冻结；发生磁冻结的前提是热冻出（ｔｈｅｒｍａｌ ｆｒｅｅｚｅ 关键词：     

一维金属中的Peierls相变和电荷密度波相变

关键词：     

Three-dimensional spin fluctuations in Na0.75CoO2

We report polarized- and unpolarized-neutron scattering measurements of magnetic excitations in single-crystal Na0.75CoO2. The data confirm ferromagnetic correlations within the cobalt layers and reveal antiferromagnetic correlations perpendicular to the layers, consistent with an A-type antiferromagnetic ordering. The magnetic modes propagating perpendicular to the layers are sharp, and reach a maximum energy of approximately 12 meV. From a minimal spin-wave model, containing only nearest-neighbor Heisenberg exchange interactions, we estimate the interlayer and intralayer exchange constants to be 12.2+/-0.5 meV and -6+/-2 meV, respectively. We conclude that the magnetic fluctuations in Na0.75CoO2 are highly three dimensional.     

Stripe correlations in Na(0.75)CoO2

We present a combined high-energy x-ray diffraction and local-density approximation study of the sodium ordering in Na(0.75)CoO2. The obtained results rule out previously proposed Na-ordering models and provide strong evidence for the formation of sodium-density stripes in this material. The local-density approximation calculations prove that the sodium-density stripes lead to a sizable dip in the density of the Co states at the Fermi level, pointing to band structure effects as a driving force for the stripe formation. This indicates that the sodium ordering is connected to stripelike charge correlations within the CoO2 layers, leading to an astonishing similarity between the doped cuprates and the NaxCoO2 compounds.     

Electronic texture of the thermoelectric oxide Na0.75CoO2

From 59Co and 23Na NMR, we demonstrate the impact of the Na+ vacancy ordering on the cobalt electronic states in Na0.75CoO2: at long time scales, there is neither a disproportionation into 75% Co3+ and 25% Co4+ states, nor a mixed-valence metal with a uniform Co3.25+ state. Instead, the system adopts an intermediate configuration in which 30% of the lattice sites form an ordered pattern of localized Co3+ states. Above 180 K, an anomalous mobility of specific Na+ sites is found to coexist with this electronic texture, suggesting that the formation of the latter may contribute to stabilizing the Na+ ordering. Control of the ion doping in these materials thus appears to be crucial for fine-tuning of their thermoelectric properties.     

n+1维双sine-Gordon模型的Coleman相变

本文计算了n+1维双sinc-Gordon模型的高斯有效势,在高斯有效势近似下,证明:n≥3的模型是平凡的,n<3的模型存在一个Coleman相交点,临界耦合参数为β_cr=(2ⁿ⁺²π^(n+1)/2(α_1R+α_2R/4)^(3-n)/2)/(Γ(1/2(3-n))(α_1R+α_2R/16)). 关键词：     

锶蒸气M-M跃迁激光

通过在锶蒸气和氦混合气体中的高重复率脉冲放电,同时获得了锶原子4条谱线的激光振荡,它们对应于复三能级4d·³D_3,2,1与5p·³P⁰_2,1,0之间的多谱线跃迁,其波长分别为292μm,301μm,269μm和260μm.除了301μm激光外,均为首次报道.激光平均功率合计约10mW,相互之间的强度比为5∶4∶4∶1.在分析了相关能级特征和实验现象的基础上,对其作用机理进行了初步的探讨,建议将其分 关键词： 锶蒸气激光 自终止 M-M跃迁